一、选择题
1.(2015·安徽涡阳四中模拟)原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中正确的是( )
A.(1)(2)中Mg作负极，(3)(4)中Fe作负极
B.(2)中Mg作正极，电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑
C.(3)中Fe作负极，电极反应式为Fe-2e-===Fe2+
D.(4)中Cu作正极，电极反应式为2H++2e-===H2↑
解析：(1)中Mg作负极;(2)中Al作负极;(3)中铜作负极;(4)是铁的吸氧腐蚀，Fe作负极。
答案：B
2.(2015·北京海淀期中)下列有关钢铁腐蚀和防护的说法不正确的是( )
A.自行车的钢圈上镀一层铬，防止生锈
B.外加直流电源保护钢闸门时，钢闸门与电源的负极相连
C.钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应：2H2O+O2+4e-===4OH-
D.钢铁发生析氢腐蚀的负极反应：Fe-3e-===Fe3+
解析：钢铁发生析氢腐蚀的负极反应为Fe-2e-===Fe2+，D项错误。
答案：D
3.(2015·山东19所名校调研)某兴趣小组设计如图实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生;一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表指针偏转。下列有关描述正确的是( )
A.断开K2，闭合K1时，铜电极为阳极
B.断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红
C.断开K1，闭合K2时，铜电极发生还原反应
D.断开K2，闭合K2时，石墨电极作正极
解析：本题解题关键在于由反应现象判断电源的正、负极，进而确定其他各电极及其电极反应式。由题意断开K2，闭合K1时，两极均有气泡生成，确定电源左侧为正极，右侧为负极，石墨为阳极，Cu为阴极，阳极的电极反应为2Cl--2e-===Cl2↑，不能使酚酞变红，故A、B选项都错;断开K1，闭合K2时，形成原电池，Cu为负极，发生氧化反应，H2-2e-+2OH-===2H2O，石墨为正极，发生还原反应，Cl2+2e-===2Cl-，故C项错误，D项正确。
答案：D
4.(2015·海淀期末)关于下列装置的说法正确的是( )
A.装置①中盐桥内的K+移向CuSO4溶液
B.装置①将电能转变为化学能
C.若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铁棒
D.若装置②用于电解精炼铜，则溶液中的Cu2+浓度保持不变
解析：本题考查了电化学知识，意在考查考生运用所学知识分析、解决问题的能力。装置①为原电池，其将化学能转变为电能，锌为负极，铜为正极，盐桥中的K+移向正极区，A项正确，B项错误;装置②为电解池，若用于铁棒镀铜，则铜应作阳极，即N极为铜棒，C项错误;若装置②用于电解精炼铜，则粗铜应作阳极，粗铜中比铜活泼的金属也会失电子，以离子形式进入溶液，而比铜不活泼的金属则形成阳极泥，在阴极只有Cu2+得电子形成Cu，根据阳极和阴极转移电子数相等可知电解质溶液中Cu2+浓度减小，D项错误。
答案：A
5(2015·湖北六校联考)某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述错误的是( )
A.a和b不连接时，铁片质量会增加
B.a和b用导线连接时，正极发生的电极反应为：Cu2++2e-===Cu
C.无论a和b是否用导线连接，铁片均被腐蚀
D.a和b分别连接电源正、负极时，Fe电极发生的电极反应为：4OH--4e-===2H2O+O2↑
解析：本题考查了电化学原理，意在考查考生对原电池原理和电解池原理的理解及应用能力。a和b不连接时，Fe与溶液中的Cu2+发生置换反应，因Fe的相对原子质量比Cu的小，故铁片质量增加，A项正确;a和b用导线连接时，铁、铜、硫酸铜溶液构成原电池，正极反应式为Cu2++2e-===Cu，B项正确;a和b用导线连接时，Fe作负极而被腐蚀，a和b不连接时，Fe与Cu2+发生置换反应而被腐蚀，C项正确;a连接电源正极、b连接电源负极时，铁片作阳极，发生氧化反应，Fe失电子，而不是OH-失电子，D项错误。
答案：D
6.(2015·株洲一模)某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al电极，其他均为Cu电极，则下列叙述正确的是( )
A.电子流动方向：电极Ⅳ→A→电极Ⅰ
B.电极Ⅰ发生氧化反应
C.电极Ⅱ质量不变
D.电极Ⅲ的电极反应：Cu2++2e-===Cu
解析：本题考查了电化学知识，意在考查考生的理解记忆能力和对装置的分析能力。由题给装置可知，左边烧杯和中间烧杯组成一个原电池装置，Al作负极，Cu作正极，右边烧杯是一个电解池装置。电子从负极流出，即电子流动方向：电极I→A→电极Ⅳ，A选项错误;电极I是负极，发生氧化反应，B选项正确;电极Ⅱ上Cu2+得电子生成单质铜，电极Ⅱ质量增加，C选项错误;电极Ⅲ与原电池的正极相连，是阳极，发生反应Cu-2e-===Cu2+，D选项错误。
答案：B
7(2015·太原一模)锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置(如图所示)，电解液为溴化锌水溶液，其在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法不正确的是( )
A.放电时负极的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+
B.充电时电极a连接电源的负极
C.阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应
D.放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大
解析：本题考查了电化学知识，意在考查考生的识图能力和分析判断能力。由题知电解液为溴化锌水溶液，结合电解装置图分析可知充电时左侧电极上发生氧化反应：2Br--2e-===Br2，则左侧电极为阳极，充电时电极a连接电源的正极;充电时右侧电极上发生还原反应：Zn2++2e-===Zn，则右侧电极为阴极，充电时电极b连接电源的负极，B选项错误。该电池放电时负极反应为充电时阴极反应的逆反应，即为Zn-2e-===Zn2+，A选项正确。阳离子交换膜只允许阳离子通过，可阻止Br2与Zn直接发生反应，C选项正确。该电池放电时正极反应为充电时阳极反应的逆反应，即为Br2+2e-===2Br-，放电时作原电池，原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，且该装置使用了阳离子交换膜，其只允许阳离子通过，即左侧电极上生成了Br-，同时Zn2+不断移向左侧电极区，所以放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大，D选项正确。
答案：B
8.(2015·日照调研)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度制备纳米级Cu2O的装置如图所示，发生的反应为：2Cu++H2OCu2O+H2↑。下列说法正确的是( )
A.钛电极发生氧化反应
B.阳极附近溶液的pH逐渐增大
C.离子交换膜应采用阳离子交换膜
D.阳极反应式是：2Cu++2OH--2e-===Cu2O+H2O
解析：本题考查了电解原理，意在考查考生运用电解原理分析，解决实际问题的能力。钛电极为阴极，发生还原反应，A项错误;铜作阳极，阳极上铜发生失电子的氧化反应，阳极反应式为2Cu++2OH--2e-===Cu2O+H2O，OH-由阴极区迁移到阳极区参与反应，离子交换膜应为阴离子交换膜，C项错误，D项正确;由阴极区迁移过来的OH-在阳极全部参与反应，阳极附近溶液的pH不变，B项错误。
答案：D
9(2015·合肥一模)电解硫酸钠溶液生产硫酸和烧碱的装置加图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为12，下列有关说法正确的是( )
(说明：阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过)
A.a电极反应式为：2H++2e-===H2↑
B.产物丙为硫酸
C.d为阴离子交换膜
D.Na2SO4溶液浓度增大
解析：本题考查电解硫酸钠溶液相关知识，意在考查考生对电解原理的理解和应用能力。电解硫酸钠溶液的实质是电解水，又同温同压下气体甲与气体乙的体积比约为12，则甲为O2，乙为H2，故a电极上为H2O电离出的OH-放电，产生氧气，A项错误;a电极为阳极，阳极上H2O电离出的OH-放电，SO向阳极移动，因此产物丙为硫酸，B项正确;b为阴极，阴极上H2O电离出的H+放电，Na+向阴极移动，则d为阳离子交换膜，C项错误;Na2SO4溶液中Na+向阴极移动、SO向阳极移动，因此Na2SO4溶液的浓度减小，D项错误。
答案：B
10(2015·湖南雅礼中学月考)用惰性电极电解100 mL CuSO4溶液一段时间后，可以通过添加0.1 mol Cu(OH)2将溶液的量与浓度完全复原，则电解时电路中通过的电子为( )
A.0.1 mol B.0.2 mol
C.0.4 mol D.0.8 mol
解析：本题解题关键是通过加入Cu(OH)2将溶液完全复原这一信息，确定该电解过程分为两个过程，分别为电解CuSO4溶液和H2O，可分别进行计算。根据题意知，通过添加0.1 mol Cu(OH)2将溶液的量与浓度完全复原，可知电解时Cu2+放电完全，且电解了一部分水。由0.1 mol Cu(OH)2可知，电解时阳极产生了0.1 mol Cu和0.1 mol H2，结合电极反应式知，通过的电子为0.4 mol。
答案：C
二、填空题
11.(2015·湖北六校联考)电解法可消除甲醇对水质造成的污染，原理是：通电将Co2+氧化成Co3+，然后Co3+将甲醇氧化成CO2和H+(用石墨烯吸附除去Co2+)。现用如图所示装置模拟上述过程，则Co2+在阳极的电极反应式为______________________________;除去甲醇的离子方程式为______________________________。
解析：通电后，将Co2+氧化成Co3+，电解池中阳极发生氧化反应，阳极的电极反应式为Co2+-e-===Co3+。以Co3+作氧化剂将水中的甲醇氧化成CO2和H+，Co3+被还原成Co2+，反应的离子方程式为6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+。
答案：Co2+-e-===Co3+
6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+
12.(2015·广东六校联考)美国Simons等科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法，其装置用铂作为电极、加入碱性电解质溶液，其电池反应为4NH3+3O2===2N2+6H2O。
(1)写出该燃料电池的正极反应式______________________________。
(2)若用该燃料电池产生的电能在铁皮上镀锌(制白铁皮)，某铁皮上现需要镀上9.75 g锌，理论上至少需要消耗标准状况下的氨气________L。
解析：(1)由总反应式可知，正极是氧气得电子，发生反应：O2+4e-+2H2O===4OH-。(2)9.75 g Zn的物质的量为0.15 mol，镀锌时转移电子0.3 mol，由4NH3+3O2===2N2+6H2O可知，4 mol氨气参与反应时转移12 mol电子，故转移0.3 mol电子时消耗0.1 mol NH3，其在标准状况下的体积为2.24 L。
答案：(1)O2+4e-+2H2O===4OH-
(2)2.24
